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通用I/O模拟串口程序

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简介:
通用I/O模拟串口程序是一款灵活的软件工具,能够通过计算机的GPIO接口仿真串行通信。此应用程序适用于多种开发环境和硬件平台,为开发者提供便捷的数据传输测试解决方案。 该资源提供了一个通用的IO模拟串口程序,适用于任何具备定时器功能的单片机设备。此程序使用C语言编写,并要求将定时器设置为波特率的三倍速率,同时需要两个软件读写引脚来支持接收和发送操作。 其主要特性包括: 1. UART通信:提供了一系列通用UART接口的功能,如字符缓冲区、putchar()、getchar()、kbhit() 和 flush_input_buffer() 函数。 2. 定时器管理:通过使用定时器控制串口的波特率,并利用timer_set()函数设置其频率以及set_timer_interrupt()函数启动定时器中断来实现这一功能。 3. 背景处理任务执行:提供了idle()函数,用于在等待输入期间运行后台处理程序。 接口相关的主要函数包括: 1. init_uart(): 在开始通信之前调用此初始化串口的函数是必需的。 2. get_rx_pin_status(): 返回接收引脚的状态信息(高电平或低电平)。 3. set_tx_pin_high() 和 set_tx_pin_low(): 分别用于将传输引脚设置为高和低状态。 4. idle(): 在等待输入时执行后台任务的函数。 5. timer_set(BAUD_RATE): 设置定时器频率,应设为其波特率的三倍值。 6. set_timer_interrupt(timer_isr): 启用定时器中断功能。 此外还包含以下具体实现: 1. void flush_input_buffer(void):清除接收缓冲区中的所有数据; 2. char kbhit(void):检查是否有新收到的数据可读取; 3. char getchar(void):从输入缓存中取出一个字符,并在必要时等待新的数据到来; 4. void turn_rx_on(): 启动或关闭接收操作功能。 5. void turn_rx_off(); 6. void putchar(char c): 将给定的字符发送到串口。 程序使用了以下变量: 1. inbuf:用于存储接收到的数据的数组; 2. qin 和 qout:输入缓冲区中数据的位置索引; 3. flag_rx_waiting_for_stop_bit: 标记是否正在等待停止位的状态标志。 4. 其他与接收和发送状态相关的各种标志变量,如flag_rx_off、rx_mask等。 该程序适用于多种嵌入式系统或单片机项目,能够提供通用的串行通信功能。

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客服
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    通用I/O模拟串口程序是一款灵活的软件工具,能够通过计算机的GPIO接口仿真串行通信。此应用程序适用于多种开发环境和硬件平台,为开发者提供便捷的数据传输测试解决方案。 该资源提供了一个通用的IO模拟串口程序,适用于任何具备定时器功能的单片机设备。此程序使用C语言编写,并要求将定时器设置为波特率的三倍速率,同时需要两个软件读写引脚来支持接收和发送操作。 其主要特性包括: 1. UART通信:提供了一系列通用UART接口的功能,如字符缓冲区、putchar()、getchar()、kbhit() 和 flush_input_buffer() 函数。 2. 定时器管理:通过使用定时器控制串口的波特率,并利用timer_set()函数设置其频率以及set_timer_interrupt()函数启动定时器中断来实现这一功能。 3. 背景处理任务执行:提供了idle()函数,用于在等待输入期间运行后台处理程序。 接口相关的主要函数包括: 1. init_uart(): 在开始通信之前调用此初始化串口的函数是必需的。 2. get_rx_pin_status(): 返回接收引脚的状态信息(高电平或低电平)。 3. set_tx_pin_high() 和 set_tx_pin_low(): 分别用于将传输引脚设置为高和低状态。 4. idle(): 在等待输入时执行后台任务的函数。 5. timer_set(BAUD_RATE): 设置定时器频率,应设为其波特率的三倍值。 6. set_timer_interrupt(timer_isr): 启用定时器中断功能。 此外还包含以下具体实现: 1. void flush_input_buffer(void):清除接收缓冲区中的所有数据; 2. char kbhit(void):检查是否有新收到的数据可读取; 3. char getchar(void):从输入缓存中取出一个字符,并在必要时等待新的数据到来; 4. void turn_rx_on(): 启动或关闭接收操作功能。 5. void turn_rx_off(); 6. void putchar(char c): 将给定的字符发送到串口。 程序使用了以下变量: 1. inbuf:用于存储接收到的数据的数组; 2. qin 和 qout:输入缓冲区中数据的位置索引; 3. flag_rx_waiting_for_stop_bit: 标记是否正在等待停止位的状态标志。 4. 其他与接收和发送状态相关的各种标志变量,如flag_rx_off、rx_mask等。 该程序适用于多种嵌入式系统或单片机项目,能够提供通用的串行通信功能。
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    本文档详细介绍了基于ARM架构的通用输入输出(GPIO)接口和中断编程的基础知识与实践操作,旨在帮助读者掌握相关硬件控制技能。 ### ARM通用IO接口及中断编程实验知识点解析 #### 一、实验背景与目的 本实验旨在通过具体的项目实践,帮助学生深入理解并掌握ARM微处理器中的通用输入输出(GPIO)接口及其中断处理机制。通过利用群星单片机驱动库中的API函数进行GPIO编程,并设计中断服务程序来响应外部事件,使学生能够更好地掌握嵌入式系统开发的关键技能。 #### 二、实验任务分析 本次实验包含两个主要任务:走马灯程序设计与按键中断程序编写。 **任务一:走马灯程序设计** - **目标**:实现一个动态变化的LED灯显示效果,包括LED灯的逐个点亮与熄灭、整体闪烁等。 - **具体要求**: - 初始状态下,LED3至LED6均处于熄灭状态。 - 程序运行后,按照预定模式循环执行LED灯亮灭过程。 - 在特定阶段,所有LED灯会一起闪烁4次。 **任务二:按键中断程序编写** - **目标**:设计一个基于按键触发的中断服务程序,实现对四个不同LED灯的独立控制。 - **具体要求**: - 使用EASYARM8962开发板上的四个按键(KEY1至KEY4),分别控制LED3至LED6。 - 当按下某个按键时,相应的LED灯状态发生改变。 - 利用中断服务函数实现按键检测与响应。 #### 三、实验原理与程序设计 **1. GPIO接口介绍** - GPIO(General Purpose InputOutput)是指可以自由配置为输入或输出的引脚。在ARM处理器中,GPIO通常用于连接外部设备或传感器,以进行数据采集或设备控制。 - 本实验使用的GPIO位于GPIOA端口,涉及的引脚有GPIO_PIN_2、GPIO_PIN_3、GPIO_PIN_4和GPIO_PIN_5。 **2. 中断机制简介** - 中断是嵌入式系统中常用的一种处理外部事件的方式。当外部设备向处理器发送中断请求时,处理器会暂停当前任务,转而执行中断服务程序(ISR)。 - 在本实验中使用按键作为中断源,按下按键触发中断,并执行预先编写的ISR。 **3. 程序设计要点** - **走马灯程序**: - 定义LED相关的GPIO端口和引脚。 - 使用`SysCtlPeripheralEnable`函数使能GPIO端口。 - 通过`GPIOPinTypeGPIOOutput`设置为输出模式,利用循环结构实现LED的亮灭过程。使用`GPIOPinWrite`控制LED状态,并用`SysCtlDelay`实现延时功能。 - **按键中断程序**: - 类似地定义按键相关的GPIO端口和引脚。 - 使能GPIO端口并设置为输入模式,配置中断控制器以设定触发条件。编写ISR处理按键检测与响应,在主循环中初始化中断,并等待事件发生。 #### 四、实验程序示例 **走马灯程序示例代码**: ```c #include systemInit.h #define LED_PERIPHSYSCTL_PERIPH_GPIOA #define LED_PORTGPIO_PORTA_BASE #define LED_PINGPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5 #define OnCode[4] = { 0xFB, 0xF3, 0xE3, 0xC3 }; #define OffCode[4] = { 0xE3, 0xF3, 0xFB, 0xFF }; int main(void) { unsigned long ulVal = 0xFF; int i = 0; jtagWait(); // 防止JTAG失效 clockInit(); // 初始化时钟 SysCtlPeripheralEnable(LED_PERIPH); GPIOPinTypeGPIOOutput(LED_PORT, LED_PIN); while (1) { for (i = 0; i <= 3; i++) { GPIOPinWrite(LED_PORT, LED_PIN, OnCode[i]); SysCtlDelay(1500 * (TheSysClock / 3000)); } for (i = 0; i <= 7; i++) { ulVal = GPIOPinRead(LED_PORT, LED_PIN); GPIOPinWrite(LED_PORT, LED_PIN, ~ulVal); SysCtlDelay(1500 * (TheSysClock / 3000)); } for (i = 0; i <= 3; i++) { GPIOPinWrite(LED_PORT, LED_PIN, OffCode[i]); SysCtlDelay(1500 * (TheSysClock / 3000)); } for (i = 0; i <= 7; i++) { ulVal = GPIOPinRead